Метрология, стандартизация и сертификация

Тема 8. Цифровые вольтметры | назад | оглавление | вперёд |

Классификация.

Цифровые вольтметры уравновешивающего преобразования.

Рис. 13. Структурная схема ЦВ уравновешивающего преобразования.
ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь;
УЦО – устройство цифрового отображения;
Устройство управления и ЦАП образуют источник образцового напряжения U0.
Алгоритм изменения образцового напряжения, в цифровом вольтметре развертывающего (циклического) преобразования.

Рис. 15
Алгоритм измерения образцового напряжения в цифровом вольтметре следящего уравновешивающего преобразования.

Рис. 16.
Данный алгоритм выгоден при измерении медленно изменяющегося напряжения.
Задача: ЦВ развертывающего уравновешивающего преобразования показал 8.476 В Определить количество тактов, за которое был получен результат, если в основу АЦП был положен десятичный принцип.
Таблица № 1.

Приращение за 1 такт | 1 | -1 | 0.1 | -0.1 | 0.01 | -0.01 | 0.001
Число тактов | 9 | 1 | 5 | 1 | 8 | 1 | 6
U0, В | 9 | 8 | 8.5 | 8.4 | 8.48 | 8.47 | 8.476
Сигнал на выходе | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1
Общее число тактов | 9 | 10 | 15 | 16 | 24 | 25 | 31

Цифровые вольтметры прямого преобразования.

Рис. 1 Структурная схема цифрового вольтметра прямого преобразования.
ЦВ времянного преобразования.

Структурная схема ЦВ времянного преобразования
СУ1, СУ2 – сравнивающие устройства (компараторы);
ТГ – триггер;
ЭК – электронный ключ;
G1 – генератор линейно-изменяющегося напряжения.
G2 – генератор счетных импульсов.

Временные диаграммы работы ЦВ времянного преобразования

Основным источником погрешности является нестабильность угла наклона линейно изменяющегося напряжения. Поэтому, погрешность довольно велика. Она уменьшиться, при двойном интегрировании.
ЦВ переменного тока.
ЦВ с преобразованием переменного напряжения в постоянное.

Структурная схема ЦВ с преобразованием переменного напряжения в постоянное.
U¢ (t) = k1U(t), где k1 – постоянная величина.
U0x = k2 {параметр напряжения U¢ (t)}, где k2 – постоянная величина.
ЦВ дискретного преобразования.

Структурная схема ЦВ дискретного преобразования.

Принцип дискретного преобразования сигнала.
Если интервал квантования , то согласно теореме Котельникова ряд наблюдений {U1 U2 U3 ……. Ui ……. Un} отражает исследуемый сигнал. Путем дальнейшей математической обработки этого ряда можно вычислить любые параметры напряжения сигнала.

назад | оглавление | вперёд